JPH0993041A - 包絡線検波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローパスフィルタを不要にして変調信号の再
現性が損なわれない包絡線検波回路を提供する。 【解決手段】 ＡＭ変調された被変調波の振幅をリミッ
タ２で制限し、ピークホールド回路５において被変調波
をピークホールドし、インバータ６によって極性を反転
させた被変調波のピークをピークホールド回路７にてホ
ールドし、ピークホールド回路５および７の出力を加算
回路８にて加算し、周波数シンセサイザ３によって被変
調波から搬送波に同期しかつ搬送波周波数の２倍の周波
数のサンプリングパルスを生成し、生成したサンプリン
グパルスを遅延回路１０において所定時間遅延させ、遅
延させたサンプリングパルスによって加算回路８の出力
をＡ／Ｄ変換器９においてサンプリングしてデジタルデ
ータに変換するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画素の階調レベルが
搬送波の振幅で表される被変調波を包絡線検波する包絡
線検波回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】画素の階調レベルが搬送波の振幅で表さ
れる被変調波、例えば気象衛星からの信号のように映像
信号等によってＡＭ変調された被変調波を包絡線検波す
る従来の包絡線検波回路は図５に示すように構成されて
いた。図５に示す包絡線検波回路は、被変調波を増幅器
１１において増幅し、増幅器１１からの出力を両波整流
回路１２において両波整流し、両波整流回路１２からの
出力をローパスフィルタ１３に供給して包絡線に追従す
る出力を得て、Ａ／Ｄ変換器１８に供給し、一方、サン
プリングパルスをＡ／Ｄ変換器１８に供給して、サンプ
リングパルスに基づいてローパスフィルタ１３からの出
力をサンプリングしてデジタルデータに変換していた。

【０００３】図５に示す従来例では、発振器１４からの
発振出力を切替スイッチ回路１７を介してＡ／Ｄ変換器
１８へサンプリングパルスとして供給して上記のように
デジタルデータに変換している。

【０００４】図５に示す従来例では、さらに、被変調波
とバンドパスフィルタ１５によって帯域制限された発振
器１４の発振出力とをテープレコーダに供給して同時に
再生される隣接トラックに記録し、記録したＡＭ変調さ
れた信号とバンドパスフィルタ１５からの出力信号とを
同時に再生し、前者を増幅器１１に供給し、後者をＰＬ
Ｌ回路１６に供給して発振器１４の発振出力に同期した
周波数の信号を再生してサンプリングパルスとしてＡ／
Ｄ変換器１８に供給するようにもできるようにしてあ
る。

【０００５】このようにした結果、テープレコーダにて
記録した場合にテープレコーダのテープ走行系による走
行速度のばらつきの補正を可能としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の包絡線検波回路では、両波整流出力をロ
ーパスフィルタに供給するため、ローパスフィルタの遮
断特性がシャープな場合にはオーバーシュートやリンギ
ングがが生じたり、両波整流出力がローパスフィルタの
特性の肩部分にかかって出力が鈍るなどし、ローパスフ
ィルタの遮断特性がなだらかな場合には画像が甘くな
ど、変調信号に対する再現性が損なわれるという問題点
があった。

【０００７】また、発振器は、高精度の発振器であるこ
とが必要であるという問題点があった。

【０００８】本発明は、ローパスフィルタを不要にして
変調信号の再現性が損なわれない包絡線検波回路を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
る包絡線検波回路は、ＡＭ変調された被変調波の振幅を
制限するリミッタと、前記被変調波をピークホールドす
るピークホールド回路と、前記被変調波から搬送波に同
期しかつ搬送波の周波数のサンプリングパルスを生成す
るサンプリングパルス生成手段と、前記サンプリングパ
ルス生成手段により生成されたサンプリングパルスによ
って前記ピークホールド回路の出力をサンプリングして
デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項１にかかる包絡線検波回路
によれば、ＡＭ変調された被変調波がピークホールド回
路によってピークホールドされ、ピークホールド回路に
おいて被変調波を半波整流したときにおける各ピーク点
がホールドされた状態となる。一方、サンプリングパル
ス生成手段によって被変調波から搬送波に同期しかつ搬
送波の周波数のサンプリングパルスが生成され、ピーク
ホールド回路の出力がサンプリングパルス生成手段によ
って生成されたサンプリングパルスによってサンプリン
グされてＡ／Ｄ変換される。したがって被変調波を半波
整流したときにおける各ピーク点がサンプリングされて
デジタルデータに変換されることになって、包絡線検波
がなされる。この場合に従来必要としたローパスフィル
タは不要である。

【００１１】本発明の請求項２にかかる包絡線検波回路
は、ＡＭ変調された被変調波の振幅を制限するリミッタ
と、前記被変調波をピークホールドする第１のピークホ
ールド回路と、前記被変調波の極性を反転するインバー
タと、前記インバータから出力をピークホールドする第
２のピークホールド回路と、第１および第２のピークホ
ールド回路の出力を加算する加算手段と、前記被変調波
から搬送波に同期しかつ搬送波周波数の２倍の周波数の
サンプリングパルスを生成するサンプリングパルス生成
手段と、前記サンプリングパルス生成手段により生成さ
れたサンプリングパルスによって前記加算手段の出力を
サンプリングしてデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換
手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項２にかかる包絡線検波回路
によれば、ＡＭ変調された被変調波が第１のピークホー
ルド回路によってピークホールドされ、また一方、極性
が反転された被変調波が第２のピークホールド回路によ
ってピークホールドされ、第１および第２のピークホー
ルド回路の出力を加算した加算手段の出力は被変調波を
両波整流したときにおける各ピーク点がホールドされた
出力となる。

【００１３】一方、サンプリングパルス生成手段によっ
て被変調波から搬送波に同期しかつ搬送波周波数の２倍
の周波数のサンプリングパルスが生成され、加算手段か
らの出力がサンプリングパルス生成手段によって生成さ
れたサンプリングパルスによってサンプリングされてＡ
／Ｄ変換される。したがって被変調波を両波整流したと
きにおける各ピーク点がサンプリングされてデジタルデ
ータに変換されることになって、包絡線検波がなされ
る。この場合に従来必要としたローパスフィルタは不要
である。

【００１４】本発明の請求項３にかかる包絡線検波回路
は、請求項２記載の包絡線検波回路において、サンプリ
ングパルス生成手段の出力をＮ（Ｎは２以上の自然数）
分周する分周器と、サンプリングパルス生成手段からの
出力と分周器からの出力の一方を手動にて選択してサン
プリングパルスとして送出する選択スイッチとを備えた
ことを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項３にかかる包絡線検波回路
によれば、選択スイッチによって分周器からの出力を選
択したときは本発明の請求項１に記載の包絡線検波回路
と実質的に同一の作用をし、選択スイッチによってサン
プリングパルス生成手段からの出力を選択したときは、
本発明の請求項２に記載の包絡線検波回路と同一の作用
をする。したがって、請求項１の包絡線検波回路と請求
項２の包絡線検波回路の一方が選択できることになる。

【００１６】本発明の請求項４および５にかかる包絡線
検波回路は、サンプリングパルス生成手段により生成さ
れたサンプリングパルス、または選択スイッチから出力
されるサンプリングパルスを予め定めた所定期間遅延さ
せ、かつ遅延されたサンプリングパルスをＡ／Ｄ変換手
段にサンプリングパルスとして供給する遅延手段を備え
たことを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項４および５にかかる包絡線
検波回路によれば、遅延手段によってサンプリングパル
スが予め定めた所定期間遅延させらる。したがって、被
変調波においてジッタの存在によってピークホールド回
路によるピークホールド時点に時間的な遅れが生じた場
合においても、確実にピーク値をサンプリングすること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明にかかる包絡線検波回路の
実施の一形態について説明する。図１は本発明にかかる
包絡線検波回路の実施の一形態を示すブロック図であ
る。

【００１９】被変調波は増幅器１に供給して増幅する。
増幅器１から出力された被変調波はリミッタ２、ピーク
ホールド回路５およびインバータ６に供給し、リミッタ
２において被変調波の振幅を制限し、ピークホールド回
路５おいて被変調波のレベルをピークホールドし、イン
バータ６において被変調波の極性を反転する。

【００２０】インバータ６において極性が反転された被
変調波はピークホールド回路７に供給し、ピークホール
ド回路においてピークホールドする。リミッタ２からの
出力信号はインバータ４に供給し、インバータ４におい
てリミッタ２の出力信号の極性を反転する。インバータ
４の出力信号はピークホールド回路５にリセット信号と
して供給し、インバータ４の出力信号の前縁によってピ
ークホールド回路５のホールド出力をリセットさせる。
同様に、リミッタ２の出力信号はピークホールド回路７
にリセット信号として供給し、リミッタ２の出力信号の
前縁によってピークホールド回路７のホールド出力をリ
セットさせる。

【００２１】ピークホールド回路５の出力信号およびピ
ークホールド回路７の出力信号は加算回路８に供給して
加算し、リミッタ２の出力信号はＰＬＬ回路からなる周
波数シンセサイザ３に供給して搬送波に同期しかつ搬送
波の２倍の周波数のサンプリングパルスを生成し、加算
回路８からの出力信号およびＰＬＬ回路からなる周波数
シンセサイザ３において生成されたサンプリングパルス
は遅延回路１０に供給して予め定めた時間遅延させる。
遅延回路１０において遅延させられたサンプリングパル
スはＡ／Ｄ変換器９に供給し、遅延されたサンプリング
パルスに基づいて加算回路８からの出力信号をＡ／Ｄ変
換器９においてサンプリングし、デジタルデータに変換
して送出する。

【００２２】ここで、遅延回路１０は、例えば抵抗とコ
ンデンサからなり、遅延回路１０における遅延時間は例
えば搬送波の１周期の１／８程度の時間が好ましい。ま
た、被変調波が前記した気象衛星からの信号のように映
像信号等によってＡＭ変調された被変調波である場合
は、搬送波周波数は２．４ｋＨｚであるため、ＰＬＬ回
路からなる周波数シンセサイザ３において分周比データ
を設定することによって周波数シンセサイザ３から搬送
波に同期し、かつ４．８ｋＨｚ（搬送波周波数の２倍の
周波数）のサンプリングパルスを生成させる。

【００２３】次に、上記した実施の一形態について作用
を図１、図２および図３に基づいて説明する。被変調波
ａの波形は例えば図２（ａ）に示すごとくであるとす
る。図２（ａ）に示す被変調波ａは増幅器１にて増幅さ
れ、増幅器１からの出力信号ｂの波形は図２（ｂ）に示
すごとくになる。増幅器１からの出力信号ｂを受けてリ
ミッタ２はその振幅を制限し、リミッタ２からは図２
（ｃ）に示す出力信号ｃが送出される。リミッタ２から
の出力信号ｃを受けてインバータ４からは極性が反転さ
れた図２（ｄ）に示す出力信号ｄが出力される。

【００２４】増幅器１からの出力信号ｂを受けたインバ
ータ６において出力信号ｂの極性が反転されて、インバ
ータ６から図２（ｅ）に示す出力信号ｅが送出される。
増幅器１からの出力信号ｂを受けたピークホールド回路
５においては出力信号ｂのピークがホールドされ、かつ
インバータ４からの出力信号ｄの前縁によってホールド
出力がリセットされて、ピークホールド回路５からは図
２（ｆ）に示す出力信号ｆが送出される。

【００２５】インバータ６からの出力信号ｅを受けたピ
ークホールド回路７においては出力信号ｅのピークがホ
ールドされ、かつリミッタ２からの出力信号ｃの前縁に
よってホールド出力がリセットされて、ピークホールド
回路７からは図２（ｇ）に示す出力信号ｇが送出され
る。ピークホールド回路５からの出力信号ｆおよびピー
クホールド回路７からの出力信号ｇは加算回路８におい
て加算されて、加算回路８からは図２（ｈ）に示す出力
信号ｈが送出される。

【００２６】一方、リミッタ２からの出力信号ｃを受け
たＰＬＬ回路からなる周波数シンセサイザ３からは被変
調波の搬送波に同期しかつ搬送波の周波数の２倍の周波
数の図２（ｉ）に示すサンプリングパルスが送出され
る。サンプリングパルスｉは遅延回路１０に供給されて
予め定めた遅延時間遅延させられる。遅延回路１０にお
いて遅延させられて、図２（ｋ₁）に示したサンプリン
グパルスｋ₁が遅延回路１０から出力される。遅延回路
１０から出力されたサンプリングパルスｋ₁を受けて、
Ａ／Ｄ変換器９においては、サンプリングパルスｋ₁で
加算回路８の出力信号ｈがサンプリングされ、デジタル
データに変換される。

【００２７】したがって、Ａ／Ｄ変換器９においては、
図３に示すように、被変調波ａを両波整流した時におけ
る被変調波の各ピーク点Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄、Ｐ₅、Ｐ₆
…において被変調波ａがサンプリングされ、かつ該点Ｐ
₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄、Ｐ₅、Ｐ₆…のレベルがデジタルデー
タに変換されることになる。この結果、従来必要とした
ローパスフィルタ１３は不要となるほか、被変調波の各
ピーク点Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄、Ｐ₅、Ｐ₆…において被変
調波がサンプリングされ、かつ該点Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、
Ｐ₄、Ｐ₅、Ｐ₆…のレベルがデジタルデータに変換され
るために、変調信号の再現性が損なわれることはない。

【００２８】また、被変調波にジッタが存在しているよ
うな場合においてピークホールド回路５および７におけ
るピークホールド時点に時間的な遅れが生じるときがあ
る。上記したように遅延回路１０を設けてサンプリング
パルスを予め定めた時間遅延させたたため、かかる場合
においても遅延回路１０の存在によって確実にピーク値
をサンプリングされることになる。

【００２９】次に本発明にかかる包絡線検波回路の実施
の他の形態について説明する。図４は本発明にかかる包
絡線検波回路の実施の他の形態を示すブロック図であ
る。

【００３０】本発明にかかる包絡線検波回路の実施の他
の形態は、前記した図１に示した一形態の構成からイン
バータ６、ピークホールド回路７および加算回路８を省
略したものである。

【００３１】すなわち、被変調波は増幅器１に供給して
増幅する。増幅器１から出力される増幅された被変調波
はリミッタ２およびピークホールド回路５に供給し、リ
ミッタ２において被変調波の振幅を制限し、ピークホー
ルド回路５おいて被変調波のレベルをピークホールドす
る。リミッタ２の出力はインバータ４に供給し、インバ
ータ４においてリミッタ２の出力信号の極性を反転す
る。インバータ４からの出力信号はピークホールド回路
５にリセット信号として供給し、インバータ４からの出
力信号の前縁によってピークホールド回路５のホールド
出力をリセットさせる。

【００３２】リミッタ２からの出力信号はＰＬＬ回路か
らなる周波数シンセサイザ３に供給して搬送波に同期し
かつ搬送波周波数のサンプリングパルスを生成する。こ
の場合において、被変調波が前記した気象衛星からの信
号のように映像信号等によってＡＭ変調された被変調波
である場合は、搬送波周波数は２．４ｋＨｚであるた
め、ＰＬＬ回路からなる周波数シンセサイザ３において
分周比データを設定することによって周波数シンセサイ
ザ３から搬送波に同期し、かつ２．４ｋＨｚのサンプリ
ングパルスを生成させる。

【００３３】ＰＬＬ回路からなる周波数シンセサイザ３
から出力されるサンプリングパルスは遅延回路１０に供
給して予め定めた時間遅延させ、ピークホールド回路５
からの出力信号および遅延回路１０において遅延させら
れたサンプリングパルスはＡ／Ｄ変換器９に供給し、Ａ
／Ｄ変換器９においてサンプリングパルスに基づいてピ
ークホールド回路５からの出力信号をサンプリングし、
デジタルデータに変換して送出する。

【００３４】次に、上記した他の実施の形態について作
用を図２、図３および図４に基づいて説明する。被変調
波ａの波形は例えば図２（ａ）に示すごとくであるとす
る。図２（ａ）に示す被変調波は増幅器１にて増幅さ
れ、増幅器１からの出力信号ｂの波形は図２（ｂ）に示
すごとくになる。増幅器１からの出力信号ｂを受けてリ
ミッタ２はその振幅を制限しリミッタ２からは図２
（ｃ）に示す出力信号ｃが送出される。リミッタ２から
の出力信号ｃを受けてインバータ４からは極性が反転さ
れた図２（ｄ）に示す出力信号ｄが出力される。

【００３５】増幅器１からの出力信号ｂを受けたピーク
ホールド回路５においては出力信号ｂのピークがホール
ドされ、かつインバータ４からの出力信号ｄによってピ
ークホールドがリセットされて、ピークホールド回路５
からは図２（ｆ）に示す出力信号ｆが送出される。一
方、リミッタ２からの出力信号ｃを受けたＰＬＬ回路か
らなる周波数シンセサイザ３Ａからは被変調波の搬送波
に同期しかつ搬送波周波数の図２（ｉ₂）に示すサンプ
リングパルスｉ₂が送出される。サンプリングパルスｉ₂
は遅延回路１０において遅延させられて、遅延回路１０
から図２（ｋ₂）に示すサンプリングパルスｋ₂が送出さ
れる。Ａ／Ｄ変換器９においては、サンプリングパルス
ｋ₂で出力信号ｆがサンプリングされ、出力信号ｆがデ
ジタルデータに変換される。

【００３６】したがって、Ａ／Ｄ変換器９においては、
被変調波を半波整流した時における被変調波の各ピーク
点Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、…（図３参照）において被変調波が
サンプリングされ、かつ該点Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、…のレベ
ルがデジタルデータに変換されることになる。この結
果、従来必要としたローパスフィルタ１３は不要となる
ほか、被変調波の各ピーク点Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、…におい
て被変調波がサンプリングされ、かつ該点Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ
₅、…のレベルがデジタルデータに変換されるために、
変調信号の再現性が損なわれることはない。

【００３７】上記した本発明にかかる包絡線検波回路の
実施の他の形態において、遅延回路１０を設けたことに
よる効果は、前記した実施の一形態の場合と同様であ
る。

【００３８】また、本実施の他の形態によれば正のピー
クのみがサンプリングされるために、前記気象衛星の信
号の包絡線検波に使用した場合に、画像の解像度が若干
低下するが、被変調波の直流レベルにオフセットがあっ
て、正負のピークレベルが非対称となっている被変調波
の場合に画像に生ずる濃淡が解消され、画像が一様にな
る効果が得られる。

【００３９】次に、前記した本発明にかかる包絡線検波
回路の実施の一形態の変形例について説明する。本変形
例は、本発明にかかる包絡線検波回路の実施の一形態に
おいて、ＰＬＬ回路からなる周波数シンセサイザ３の出
力を２分周する分周器（図示せず）と、該分周器の出力
と周波数シンセサイザ３からの出力との一方を選択して
出力を遅延回路１０に導く手動の選択スイッチ（図示せ
ず）を設ける。

【００４０】このように構成したことによって、選択回
路にて周波数シンセサイザ３の出力を選択したときは、
周波数シンセサイザ３からは搬送波に同期しかつ搬送波
周波数の２倍の周波数のサンプリングパルスが発生させ
られて、本発明にかかる包絡線検波回路の実施の一形態
と同一の作用が行われる。選択回路にて分周器の出力を
選択したときは、分周器からは搬送波に同期しかつ搬送
波の周波数のサンプリングパルスが発生させられて、本
発明にかかる包絡線検波回路の実施の他の形態と同一の
作用が実質的に行われることになる。

【００４１】したがって、本変形例によるときは、被変
調波を全波整流したときにおける包絡線検波と、半波整
流したときにおける包絡線検波とが選択スイッチによっ
て選択されることになる。選択スイッチによって通常は
被変調波を全波整流した包絡線検波を用い、被変調波に
直流オフセットがあった場合は、被変調波を半波整流し
た包絡線検波を用いるように手動にて切り換え、常に最
適な検波出力を選択することができる。また、分周器は
２分周に代わってＮ（Ｎは２以上の自然数）分周する分
周器であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来必要としたローパスフィルタが不要となって、変調信
号の再現性が損なわれることのないない包絡線検波が行
えるという効果がある。また、包絡線検波回路の構成も
簡単ですむという効果がある。さらに、従来必要とした
発振器が不要となる。また、被変調波をテープレコーダ
に記録するとき、発振出力を記録することは不要となる
という効果がある。またさらに、遅延手段を設けたとき
により、被変調波にジッタが存在していてもジッタの影
響を防止することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる包絡線検波回路の実施の一形態
における構成を示すブロック図である。

【図２】本発明にかかる包絡線検波回路の実施の一形態
の作用の説明に供する模式波形図である。

【図３】本発明にかかる包絡線検波回路の実施の一形態
の作用の説明に供する模式波形図である。

【図４】本発明にかかる包絡線検波回路の実施の他の形
態における構成を示すブロック図である。

【図５】従来の包絡線検波回路の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 増幅器 ２ リミッタ ３ 周波数シンセサイザ ４および６ インバータ ５および７ ピークホールド回路 ８ 加算回路 ９ Ａ／Ｄ変換器 １０ 遅延回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＡＭ変調された被変調波の振幅を制限する
   リミッタと、前記被変調波をピークホールドするピーク
   ホールド回路と、前記被変調波から搬送波に同期しかつ
   搬送波の周波数のサンプリングパルスを生成するサンプ
   リングパルス生成手段と、前記サンプリングパルス生成
   手段により生成されたサンプリングパルスによって前記
   ピークホールド回路の出力をサンプリングしてデジタル
   データに変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えたことを特徴
   とする包絡線検波回路。
2. 【請求項２】ＡＭ変調された被変調波の振幅を制限する
   リミッタと、前記被変調波をピークホールドする第１の
   ピークホールド回路と、前記被変調波の極性を反転する
   インバータと、前記インバータから出力をピークホール
   ドする第２のピークホールド回路と、第１および第２の
   ピークホールド回路の出力を加算する加算手段と、前記
   被変調波から搬送波に同期しかつ搬送波周波数の２倍の
   周波数のサンプリングパルスを生成するサンプリングパ
   ルス生成手段と、前記サンプリングパルス生成手段によ
   り生成されたサンプリングパルスによって前記加算手段
   の出力をサンプリングしてデジタルデータに変換するＡ
   ／Ｄ変換手段とを備えたことを特徴とする包絡線検波回
   路。
3. 【請求項３】請求項２記載の包絡線検波回路において、
   サンプリングパルス生成手段の出力をＮ（Ｎは２以上の
   自然数）分周する分周器と、サンプリングパルス生成手
   段からの出力と分周器からの出力の一方を手動にて選択
   してサンプリングパルスとして送出する選択スイッチと
   を備えたことを特徴とする包絡線検波回路。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の包絡線検波回路に
   おいて、サンプリングパルス生成手段により生成された
   サンプリングパルスを予め定めた所定期間遅延させ、か
   つ遅延されたサンプリングパルスをＡ／Ｄ変換手段にサ
   ンプリングパルスとして供給する遅延手段を備えたこと
   を特徴とする包絡線検波回路。
5. 【請求項５】請求項３記載の包絡線検波回路において、
   選択スイッチから出力されたサンプリングパルスを予め
   定めた所定期間遅延させ、かつ遅延されたサンプリング
   パルスをＡ／Ｄ変換手段にサンプリングパルスとして供
   給する遅延手段を備えたことを特徴とする包絡線検波回
   路。